将实验室带入海洋一群机器人跟踪和监视微生物群落

来自MBARI，夏威夷马诺阿大学(UHMānoa)和伍兹霍尔海洋研究所的研究人员经过多年的开发和测试，已成功证明了一群自动机器人可以在开放的环境中跟踪和研究移动的微生物群落-海洋涡流。这项研究工作的结果最近发表在《科学机器人》上。

自主的机器人舰队使研究人员能够以纯粹的基于舰船或遥感技术无法实现的方式观察复杂的系统。在大流行减少研究人员出海机会的时代，自主舰队提供了一种有效的方式来维持感兴趣的特征的持久存在。

海洋微生物是全球气候系统中不可或缺的角色，产生约一半的世界氧气，去除二氧化碳，并构成海洋食物网的基础。开放海洋的涡旋可以跨越100多公里(62英里)，持续数月之久。当这些涡流在北半球逆时针旋转时，浮游植物(一种微藻类)会繁盛生长，并将营养丰富的水从深处带到地表。

MBARI的高级机械工程师Brett Hobson表示：“我们的跨学科科学家和工程师团队面临的研究挑战是，要找到一种方法，使一组与我们彼此通信的机器人能够跟踪和采样DCM。”和这项研究的合著者。研究人员一直在努力研究DCM，因为在超过100米(328英尺)的深度中，无法使用卫星遥感来跟踪它。此外，DCM的位置可以在短短几个小时内垂直移动超过30米(98英尺)。时间和空间的这种可要求技术能够嵌入DCM内和周围，并随着其在洋流中的漂移而跟随微生物群落。

UH马诺阿海洋与地球科学和技术学院(SOEST)的海洋学教授Ed DeLong和David Karl是该研究的合著者，他们数十年来一直在研究这些微生物。DeLong指出，这些协作式机器人车辆团队为实现海洋特征的自主和自适应采样迈出了至关重要的一步。他解释说：“海洋涡流可能会对微生物产生巨大影响，但是直到现在我们还无法在这种动态的参考框架中观察到它们。”

在2018年3月和4月的西蒙斯海洋过程与生态协作(SCOPE)涡流实验中，研究人员使用卫星成像技术在夏威夷群岛以北找到了一个涡流。他们从施密特海洋研究所(SOI)的研究船Falkor部署了一支由三名机器人组成的高科技团队，其中包括两台远程自动水下航行器(LRAUV)和一台Wave Glider水面飞行器。